Joidenkin Andien ylänköalueiden asukkaiden geeniperimässä on tärkkelyksen sulattamista helpottavia mukautuksia, jotka saattavat liittyä perunanviljelyyn, joka on jatkunut tuhansia vuosia.
Ute Grabowsky/Photothek via Getty Images
Vähäinen happi, kylmät lämpötilat ja voimakas ultraviolettisäteily tekevät Andeista vaikean paikan elää. Miten ihmiset sopeutuivat tällaisiin korkeuksiin? Uusi muinaisen ja modernin DNA:n tutkimus viittaa siihen, että joillakin Etelä-Amerikan ylänköihmisillä vastaus sisältää muutoksia sydänlihaksissa. Samassa tutkimuksessa havaittiin, että muinaiset ylänköihmiset sopeutuivat sulattamaan tärkkelystä helpommin, kun he alkoivat käyttää perunaa ravinnokseen, ja että he todennäköisesti erosivat alankoalueen veljistään noin 8750 vuotta sitten. Tutkijat ovat kuitenkin kyseenalaistaneet nämä johtopäätökset ja sanoneet, että vertailupopulaatio on yksinkertaisesti liian kaukana, jotta se voisi paljastaa mitään erityistä ylänköelämästä.
Tietääkseen, miten muinaiset Andien asukkaat sopeutuivat elämään yli 2500 metrin korkeudessa, John Lindo, populaatiogenetiikan tutkija Emory-yliopistosta Atlantassa, sekvensoi seitsemän perimän ihmisiltä, jotka asuivat Titicaca-järven läheisyydessä Perun Andeilla 6800 vuoden takaisesta noin 1 800 vuoden takaiseen aikaan. Ryhmä vertasi sitten näitä genomeja geneettisiin tietoihin kahdesta nykyaikaisesta populaatiosta: Bolivian korkealla asuvista aymaroista ja Etelä-Chilen alankorannikolla asuvista Huilliche-Pehuenche-heimosta.
Toisella korkealla asuvalla kansalla – Tiibetin ylängön ihmisillä – on geneettisiä muunnelmia, jotka vähentävät hemoglobiinipitoisuutta veressä ja tekevät heidän kehostaan erittäin tehokkaan hapenkäytön. Niinpä Lindo ja hänen kollegansa skannasivat muinaisia eteläamerikkalaisia genomeja merkkien löytämiseksi vastaavista sopeutumisista. He eivät löytäneet etsimäänsä, mutta he löysivät merkkejä valinnasta geenissä nimeltä DST, joka liittyy sydän- ja verisuoniterveyteen ja sydänlihaksen kehitykseen, he raportoivat tänään Science Advances -julkaisussa. Tämä, sanoo Mark Aldenderfer, Kalifornian yliopiston (UC, Merced) arkeologi ja uuden tutkimuksen toinen kirjoittaja, ”viittaa hyvin erilaiseen prosessiin, jonka avulla muinaiset Andien ihmiset sopeutuivat korkealla sijaitsevaan elämään.”
Vielä voimakkaampi merkki luonnonvalinnasta ilmeni tärkkelyksen sulatukseen liittyvissä geeneissä. Koska tärkkelyspitoinen peruna kesytettiin Andeilla ja siitä tuli nopeasti peruselintarvike, tällainen sopeutuminen on järkevää, Lindo sanoo. Mittaamalla niiden satunnaisten geneettisten erojen määrää, jotka kasaantuivat tasaisesti ajan mittaan vuoristoalueiden ja alankoalueiden väestöjen välille, Lindon ryhmä arvioi, että näiden kansojen välinen geneettinen jakautuminen tapahtui todennäköisesti noin 8750 vuotta sitten, mikä sopii yhteen arkeologisten tietojen kanssa.
Jotkut genetiikan tutkijat kyseenalaistavat kuitenkin sen, liittyvätkö nämä erot todella vuoristoalueiden asumiseen. Rannikon Huilliche-Pehuenche-heimo asuu niin kaukana Andien eteläpuolella, että heidän genomiaan ei ole mielekästä verrata muinaisiin ja nykyisiin vuoristoryhmiin, sanoo Lars Fehren-Schmitz, biologinen antropologi UC Santa Cruzista. Hän uskoo, että geneettiset vaihtelut, joita käytetään arvioitaessa ryhmien jakautumisen ajankohtaa, eivät ole todiste siitä, että ihmiset olisivat muuttaneet vuoristoon, vaan todennäköisesti jäänne eroista, joita eri väestöt jo kantoivat mukanaan asuttaessaan Etelä-Amerikkaa. ”Se on kuin vertaisi omenoita ja päärynöitä”, on samaa mieltä Bastien Llamas, Adelaiden yliopistossa Australiassa työskentelevä geneetikko. Ainoa tapa selvittää, mitkä geneettiset erot ovat todellisia sopeutumisia korkeilla paikoilla, olisi heidän mukaansa verrata muinaisia Andien asukkaita läheisten Perun tai Pohjois-Chilen rannikoiden muinaisiin asukkaisiin. Lindo on samaa mieltä siitä, että ne olisivat parempia vertailukohteita – jos niistä olisi saatavilla tietoja.
Yksi suuri ero Huilliche-Pehuenchen ja nykyisten ylänköihmisten välillä on se, miten eurooppalainen kontakti ja kolonisaatio vaikuttivat heidän esi-isiinsä. Mallintamalla aiempia populaatiopulloja Lindo laski, että alkuperäisväestön osuus ylänköalueiden väestöstä väheni 27 prosenttia Euroopan kontaktin jälkeen. Huilliche-Pehuenchen esi-isistä kuoli kuitenkin järkyttävät 97 prosenttia, mahdollisesti siirtolaisten kanssa käytyjen laajojen sotien vuoksi, jotka kestivät pitkälle 1800-luvulle asti.
Loppujen lopuksi työryhmä löysi yhden erityisen merkin eurooppalaisesta kosketuksesta nykyaikaisten vuoristoalueiden asukkaiden genomista: immuunireseptorin, joka käynnistyy vasteena isorokkorokotteelle. Isorokkoepidemioita dokumentoitiin Andeilla erityisesti eurooppalaisen kontaktin alkuaikoina, ja merkkiaine korostaa sitä tosiasiaa, että nykyaikaiset Andien asukkaat polveutuvat eloonjääneistä, Lindo sanoo. ”Se on merkki siitä, että ihmisen evoluutio jatkuu”, Aldenderfer sanoo.